Nghiên cứu vị trí phân loại, thành phần hóa học và khả năng kháng vi sinh vật của tinh dầu và cao chiết Ethanol từ thân, rễ của loài Thiên niên kiện PI - E ( Homalomena pierrreana Engl) :Báo cáo đề tài Khoa học cấp trường

1

BỘ CÔNG THƢƠNG

ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KHOA HỌC

KẾT QUẢ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI

NGHIÊN CỨU KHOA HỌCCẤP TRƢỜNG

Tên đề tài: NGHIÊN CỨU VỊ TRÍ PHÂN LOẠI, THÀNH PHẦN

HÓA HỌC VÀ KHẢ NĂNG KHÁNG VI SINH VẬT CỦA TINH

DẦU VÀ CAO CHIẾT ETHANOL TỪ THÂN RỄ CỦA LOÀI

THIÊN NIÊN KIỆN PI-E (Homalomena pierreana Engl.)

Mã số đề tài: 184.TP12

Chủ nhiệm đề tài: Văn Hồng Thiện

Đơn vị thực hiện: Viện Công nghệ Sinh học và Thực phẩm

Hồ sơ bao gồm:

- Bản tự nhận xét kết quả thực hiện đề tài NCKH cấp Trƣờng

- Báo cáo tổng kết kết quả thực hiện đề tài NCKH cấp Trƣờng

- Báo cáo chi tiết đề tài nghiên cứu khoa học cấp Trƣờng

- Các phụ lục quyết định phê duyệt đề tài và minh chứng

Tp. Hồ Chí Minh - 2019

2

BỘ CÔNG THƢƠNG CỘNG H HỘI CHỦ NGH VIỆT N

TRƢỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP TP HC Đ c p – Tự o – H n P c

Viện Công nghệ sinh học và thực phẩm

Tp. Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2019

BẢN TỰ NHẬN XÉT

VỀ KẾT QUẢ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI NCKH CẤP TRƢỜNG

1. Tên đề tài: Nghiên cứu vị trí phân loại, thành phần hóa học và khả năng kháng vi sinh vật

của tinh dầu và cao chiết ethanol từ thân rễ của loài Thiên niên kiện pi-e (Homalomena

pierreana)

2. Mã số: 184.TP12

3. Chủ nhiệm đề tài: Văn Hồng Thiện

4. Cơ quan chủ trì đề tài: Viện Công nghệ sinh học và thực phẩm

5. Thời gian thực hiện (Bắt đầu – Kết thúc): 10/2018 đến 10/2019

6. Tổng kinh phí thực hiện đề tài: 40 triệu đồng

Trong đó, kinh phí từ NSNN: 40 triệu đồng

7. Nhận xét về kết quả thực hiện Đề tài so với Hợp đồng:

7.1/ Về mức độ hoàn thành khối lƣợng công việc:

- Đã hoàn thành đầy đủ nội dung công việc của đề tài với các sản phẩm đã đăng ký.

- Sản phẩm dạng 3: đăng 2 bài báo khoa học trên Tạp chí Khoa học và Công nghệ,

Trƣờng Đại học Công Nghiệp Tp. HCM nhƣ là sản phẩm trong thuyết minh đề tài. Ngoài ra,

một kết quả khác của đề tài cũng đã gửi đăng ở Tạp chí Indian Journal of Natural Products

and Resources, một Tạp chí hạng Scopus và hiện đang trong quá trình phản biện.

3

- Sản phẩm đào tạo: 2 sinh viên đại học khóa 11 (thuộc lớp ĐHSH11ATT) đã bảo vệ

thành công khóa luận và đƣợc hội đồng bảo vệ khóa luận tốt nghiệp thông qua vào tháng 6

năm 2019.

7.2/ Về tình hình sử dụng kinh phí của Đề tài:

Đã sử dụng hơn số tiền đƣợc tạm ứng đợt 1 và đợt 2 để mua hoá chất, nguyên vật

liệu cho các nghiên cứu của đề tài.

7.4/ Các nhận xét khác về quá trình thực hiện và kết quả của Đề tài:

Trong quá trình thực hiện đề tài, nhóm nghiên cứu đã nghiêm túc thực hiện các nội

dung nghiên cứu. Từ đó, các nội dung của đề tài đã hoàn thành trong thời gian quy định là

12 tháng.

Thành phố Hồ Chí Minh, Ngày 10 tháng 10 năm 2019

Ngƣời tự nhận xét

Văn Hồng Thiện

4

BỘ CÔNG THƢƠNG

ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KHOA HỌC

KẾT QUẢ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI

NGHIÊN CỨU KHOA HỌCCẤP TRƢỜNG

Tên đề tài:

NGHIÊN CỨU VỊ TRÍ PHÂN LOẠI, THÀNH PHẦN HÓA

HỌC VÀ KHẢ NĂNG KHÁNG VI SINH VẬT CỦA TINH

DẦU VÀ CAO CHIẾT ETHANOL TỪ THÂN RỄ CỦA LOÀI

THIÊN NIÊN KIỆN PI-E (Homalomena pierreana Engl.)

Mã số đề tài: 184.TP12

Chủ nhiệm đề tài: Văn Hồng Thiện

Đơn vị thực hiện: Viện Công nghệ Sinh học và Thực phẩm

Tp. Hồ Chí Minh - 2019

5

PHẦN I. THÔNG TIN CHUNG

I. Thông tin tổng quát

1.1. Tên đề tài: Nghiên cứu vị trí phân loại, thành phần hóa học và khả năng kháng vi sinh

vật của tinh dầu và cao chiết ethanol từ thân rễ của loài thiên niên kiện pi-e (Homalomena

pierreana Engl.)

1.2. Mã số: 184.TP12

1.3. Danh sách chủ trì, thành viên tham gia thực hiện đề tài

TT Họ và tên

(học hàm, học vị)

Đơn vị công tác Vai trò thực hiện đề tài

1 Văn Hồng Thiện Viện Công nghệ Sinh

học và Thực phẩm

- Thiết kế thí nghiệm

- Thực hiện thí nghiệm

- Phân tích và xử lý số liệu

- Viết báo cáo tổng hợp, viết

bài báo khoa học

1.4. Đơn vị chủ trì: Viện Công nghệ Sinh học và Thực phẩm, Trƣờng Đại học Công nghiệp

Tp. Hồ Chí Minh.

1.5. Thời gian thực hiện: 12 tháng

1.5.1. Theo hợp đồng: từ tháng 10 năm 2018 đến tháng 10 năm 2019

1.5.2. Gia hạn (nếu có): không gia hạn

1.5.3. Thực hiện thực tế: 12 tháng, từ tháng 10 năm 2018 đến tháng 10 năm 2019

1.6. Những t ay đổi so với thuyết min ban đầu (nếu có):

Không thay đổi nội dung so với thuyết minh ban đầu.

1.7. Tổng kin p í đƣợc phê duyệt của đề tài: 40 triệu đồng.

II. Kết quả nghiên cứu

1 Đặt vấn đề

Thiên niên kiện (Homalomena) là một chi có chứa dƣợc tính của họ Ráy (Araceae)

và đã đƣợc sử dụng nhiều trong các bài thuốc dân gian (Phạm Hoàng Hộ, 2000). Nhiều

nghiên cứu trong và ngoài nƣớc cũng đã cho thấy thành phần hóa học cũng nhƣ công dụng

kháng khuẩn, kháng oxi hóa của các hợp chất đƣợc chiết xuất từ các bộ phận của một số

6

loài Thiên niên kiện. Chẳng hạn, Hu et al. (2008) khảo sát thành phần hóa học của loài H.

occulta và cho thấy nhiều hợp chất thuộc nhóm Sesquiterpene đƣợc chiết xuất từ loài này có

khả năng kháng khuẩn và kháng oxi hóa. Gần đây, Văn Hồng Thiện và cộng sự (2015) đã

sử dụng phƣơng pháp sắc kí ghép khối phổ và cho thấy đƣợc 9 hợp chất có trong cao chiết

ethanol từ thân rễ của loài H. cochinchinensis gồm: 1β, 4β, 6β, 11-tetrahydroxyeudesmane

(1), 1β, 4β, 7α-trihydroxyeudesmane (2), δ-cadinene (3), oplodiol (4), homalomenol A (5),

cetylbullatantriol (6), bullatantriol (7), α-cadinol (8), maristeminol (9).

Homalomena pierreana là một loài thuộc chi Thiên niên kiện và đƣợc mô tả lần đầu

bởi Engler và Krause (1912) với mẫu vật đƣợc ghi nhận có ở khu vực Đông Dƣơng. Các

nghiên cứu tổng thể ở họ Ráy về sau ở Việt Nam đều không phát hiện lại loài này, các tác

giả chỉ nghi nhận lại theo các tài liệu lịch sử và không xác định đƣợc vị trí phân bố, chẳng

hạn, Nguyễn Văn Dƣ (2005) cho rằng, loài H. pierreana có Quảng Nam, Quảng Ngãi và

Nam Bộ. Tuy nhiên, theo Phạm Hoàng Hộ (2000) và Nguyễn Văn Dƣ (2006 và 2017), loài

H. pierreana có khu vực phân bố ở Nam Bộ nhƣng chƣa biết rõ vị trí. Hơn nữa, chủ nhiệm

đề tài trong quá trình thực hiện đề tài nghiên cứu sinh về họ Ráy cũng đã trực tiếp khảo sát

tiêu bản về họ này tại các phòng mẫu vật ở Việt Nam nhƣ: Viện Sinh thái tài nguyên sinh

vật (HN), Đại học Khoa học Tƣ nhiên Hà Nội (HNU), Đại học Khoa học Tƣ nhiên Tp.

HCM (PHH), Viện Sinh học Nhiệt đới (VNM), Viện Sinh thái học Miền Nam (SGN) và đã

xác nhận rằng, tiêu bản của loài H. pierreana không xuất hiện tại các phòng mẫu trên. Vì

vậy, kết luận của Phạm Hoàng Hộ (2000) và Nguyễn Văn Dƣ (2006 và 2017) về vị trí phân

bố của loài H. pierreana chỉ có ở Nam Bộ và chƣa biết rõ vị trí là hoàn toàn có cơ sở. Gần

đây, Van et al. (2018) đã phát hiện lại loài này ở VQG Phú Quốc, qua đó, nhóm tác giả này

đã chính thức ghi nhận lại vị trí phân bố của loài H. pierreana ở Việt Nam.

Cho đến thời điểm hiện tại, loài H. pierreana đƣợc xem là một loài hiếm và chƣa

từng đƣợc nghiên cứu về các đặc tính di truyền, thành phần hóa học cũng nhƣ các đặc tính

kháng khuẩn. Do đó, việc đề xuất hƣớng nghiên cứu của đề tài là cần thiết về mặt khoa học

cũng nhƣ tính ứng dụng của loài này trong tƣơng lai. Ngoài ra, hiện nay, một số loài thuộc

chi Thiên niên kiện ở Việt Nam vẫn có nhiều ý kiến trái chiều về vị trí phân loại bởi nhiều

nhà nghiên cứu (Li et al., 1979; Phạm Hoàng Hộ, 2000; Govaerts et al., 2002; Nguyễn Văn

Dƣ, 2017). Do vậy, việc ứng dụng các chỉ thị phân tử nhằm mục đích xác định chính xác vị

trí phân loại của một số loài thuộc chi Thiên niên kiện ỡ Việt nam là việc làm cần thiết.

7

2. Mục tiêu

a. Mục tiêu tổng quát.

Xác định vị trí phân loại của các loài Thiên niên kiện ở Việt Nam bằng kỹ

thuật sinh học phân tử; xác định thành phần hóa học từ tinh dầu và cao ethanol cũng

nhƣ tính kháng khuẩn từ thân rễ của loài H. pierreana.

b. Mục tiêu cụ thể.

- Thu thập mẫu vật tƣơi từ một số khu vực phía Nam Việt Nam.

- Nghiên cứu áp dụng chỉ thị phân tử nhằm xác định vị trí phân loại chi Thiên

niên kiện ở Việt Nam.

- Phân tích thành phần hóa học từ tinh dầu và cao ethanol của loài H. pierreana.

- Nghiên cứu tính kháng khuẩn từ tinh dầu và cao ethanol của loài H. pierreana.

3 P ƣơng p áp ng iên cứu

3.1. P ƣơng p áp định lo i loài

Sử dụng phƣơng pháp hình thái so sánh bằng cách đối chiếu và so sánh với các mô tả

về các loài tƣơng tự đã công bố trƣớc đây (Phạn Hoàng Hộ, 2000; Nguyễn Văn Dƣ, 2005,

2006 và 2017; Boyce et al., 2012) cũng nhƣ các mẫu vật lƣu tại các Phòng mẫu thực vật

gồm, (1) Trƣờng Đại học Khoa học tự nhiên Hà Nội (HNU), (2) Đại học Khoa học tự nhiên

Tp. HCM (PHH), (3) Viện Sinh học nhiệt đới (VNM), (4) Viện Sinh thái học Miền Nam

(SGN), (5) Viện sinh thái và Tài nguyên sinh vật (HN). Ngoài ra, các hình quét của các tiêu

bản họ Ráy từ các bộ sƣu tập của bảo tàng Paris (P) và Kew (K) cũng đƣợc tham khảo.

3.2. P ƣơng p áp tác c iết DNA tổng số

DNA đƣợc ly trích từ mẫu lá bằng bộ kít Gene Jet Plant Genomic DNA Purification

Mini Kit của hãng Thermo, Mỹ theo quy trình của nhà sản xuất cung cấp (Phụ lục 1).

3 3 P ƣơng p áp PCR k uếc đ i vùng trình tự trnL intron và trnL-trnF IGS

Phản ứng PCR khuếch đại vùng trình tự trnL intron và trnL-trnF IGS đƣợc thực hiện

trên máy PCR Mastercycler (Eppendorf, Đức) với các thành phần bao gồm: 12,5 µl GoTaq

Green Master Mix (Promega, Mỹ), 1,25µl mỗi mồi xuôi và ngƣợc có nồng độ 10 µM, 9,5 µl

nƣớc khử ion và 0,5 µl DNA mẫu. Chu kỳ nhiệt cho phản ứng PCR gồm: 5 phút ở 95°C; 35

8

chu kỳ gồm: biến tính (1 phút ở 94°C), bắt cặp mồi (1 phút 30 giây ở 55o C) và tổng hợp

mạch mới (1 phút 30 giây ở 72°C); hoàn thiện phản ứng ở 72°C trong 10 phút.

Mồi (primer) cho các phản ứng nhân bản vùng trình tự trnL intron và trnL-trnF IGS

của loài nghiên cứu đƣợc đƣợc tham khảo từ nghiên cứu của Taberlet et al. (1991). Sản

phẩm PCR đƣợc tinh sạch và giải trình tự tại Công ty TNHH Công nghệ Sinh học Nam

Khoa (quận 7, Tp. Hồ Chí Minh).

3 4 P ƣơng p áp iệu chỉnh trình tự và xây dựng cây phát sinh loài

Kết quả giải trình tự 2 chiều đƣợc kiểm tra độ chính xác với sự hỗ trợ của phần mềm

FinchTV và Seaview. Các trình tự đƣợc sắp gióng bằng phần mềm ClustalX2.1 (Thompson

et al., 1994), xây dựng cây phát sinh loài của các mẫu nghiên cứu và các trình tự từ

Genbank bằng phần mềm MEGA5 (Kimura, 1990) theo phƣơng pháp Neighbor-joining và

phần mềm Mr.Bayes (Ronquist và Huelsenbeck, 2003) theo phƣơng pháp Bayesian với

nhóm ngoại là loài Acorus calamus (Cusimano et al., 2011). Bảng tính khoảng cách di

truyền giữa các loài thuộc chi Thiên niên kiện đƣợc xây dựng dựa trên phần mềm MEGA5

(Kimura, 1990). Ngoài ra, việc so sánh cặp giữa các mẫu nghiên cứu đƣợc thực hiện bằng

phần mềm Biodeit theo phƣơng pháp sắp gióng toàn cục (Hall, 1999).

3.5. Ly trích tinh dầu bằng p ƣơng p áp lôi cuốn ơi nƣớc

Tinh dầu từ mẫu lá tƣơi của mẫu nghiên cứu đƣợc ly trích bằng phƣơng pháp chƣng

cất hơi nƣớc cổ điển bằng bộ chƣng cất Clevenger theo quy trình nhƣ sau: mẫu lá đƣợc rửa

sạch, để ráo nƣớc, sau đó cho 500g vào cối say với 1500ml nƣớc cất. Cho tất cả vào bình

cầu chƣng cất và lắp hệ thống, thời gian chƣng cất để thu tinh dầu là 4 giờ. Nƣớc bay hơi sẽ

lôi cuốn tinh dầu. Hỗn hợp hơi nƣớc và tinh dầu đƣợc ngƣng tụ nhờ hệ thống làm lạnh,

đọng lại thành chất lỏng ở ống gạn của hệ thống.

3 6 P ƣơng p áp p ân tíc t àn p ần hóa học GC/MS

Mẫu tinh dầu sau khi ly trích đƣợc đem phân tích thành phần hóa học bằng phƣơng

pháp sắc ký khí ghép khối phổ GC/MS trên máy Aligent GC 7890A-MS 5975C; cột ZB￾5MS (30m × 250µm × 0,25µm); sử dụng helium làm khí mang ở áp suất 13,209psi; thể tích

0,2µl; chƣơng trình nhiệt là: nhiệt độ đầu 60

0C, tăng 30C/phút đến 2400C.

9

3 7 P ƣơng p áp t o cao ethanol

Củ tƣơi bào mỏng, sấy khô ở nhiệt độ 500C đến khi khối lƣợng không đổi. Đem xay

thành bột. Cân 100g bột mẫu ngâm với 1000ml ethanol 99% trong 14 ngày ở nhiệt độ

phòng. Lọc bỏ bã thu đƣợc dịch chiết. Cô cạn dịch chiết dƣới áp suất chân không ở 600C thu

dƣợc dạng cao màu nâu (Altemimi et al., 2017). Để đảm bảo cao chiết không còn ethanol,

chúng tôi sử dụng thiết bị sấy thăng hoa để đuổi hết ethanol trong mẫu.

3 8 P ƣơng p áp sắc lý ghép khối phổ

Mẫu cao chiết sau khi sấy thăng hoa đƣợc gửi phân tích sắc lý ghép khối phổ (LC/MS)

tại Phòng phân tích trung tâm, Khoa Hóa học, Trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên Tp.

HCM, sử dụng (1) hệ thống khối phổ MS/MS phân giải cao micrOTOF-QII Bruker Daltonic

(Đức) có cấu tạo gồm: nguồn tạo ion theo kiểu ESI, bộ lọc ion gồm Dual Ion Funnel ghép

với Hexapole, bộ cô lập khối Analytical Quadrupole, nguồn ion hóa nội CID, bộ tách khối

phân giải cao TOF, đầu dò ion multichannel; (2) Các dữ liệu đƣợc xử lý trên phần mềm

Data Analysis (Bruker, Đức); (3) Hệ thống sắc ký lỏng siêu cao áp Agilent 1200 (Hoa Kỳ)

bao gồm: bơm đôi cao áp (trộn dòng áp suất cao), bộ tiêm mẫu tự động, lò cột; (4) bộ bơm

mẫu trực tiếp bằng Syringe (kdScientifit, Hoa Kỳ).

3 9 P ƣơng p áp xác định ho t tính kháng khuẩn

Phƣơng pháp xác định hoạt tính kháng khuẩn từ cao chiết ethanol của thân rễ loài H.

pierreana đƣợc thực hiện theo Bauer et al. (1996). Các chủng vi khuẩn đƣợc nuôi cấy trong

môi trƣờng LB Broth cho tới khi đạt đƣợc độ đục là 0.5 theo tiêu chuẩn McFarland. Dịch vi

khuẩn này đƣợc sử dụng để kiểm tra hoạt tính kháng khuẩn của dung dịch nghiên cứu trong

các dung môi khác nhau.

Hút 0,1ml dịch vi khuẩn đƣợc trãi trên đĩa Petri chứa môi trƣờng LB Agar theo phƣơng

pháp trãi đĩa. Các đĩa giấy thấm vô trùng chứa 15ul dung dịch dung dịch nghiên cứu đƣợc

đặt lên bề mặt đĩa Petri đã dàn đều vi khuẩn. Tiếp theo, các đĩa Petri đƣợc để yên trong 4oC

cho dung dịch nghiên cứu thấm vào môi trƣờng thạch trong 2 giờ và sau đó đƣợc đem ủ ở

37oC trong 16-18 giờ. Đĩa kháng sinh Gentamycin (Nam Khoa, Việt Nam) đƣợc sử dụng

nhƣ đối chứng dƣơng cho các thí nghiệm. Làm song song mẫu chứng âm đối với các dung

môi dung hòa tan dịch nghiên cứu.

10

Khả năng kháng khuần của các dung dịch nghiên cứu đối với các chủng vi khuẩn đƣợc

đo bằng đƣờng kính vòng vô khuẩn sau 16-18h nuôi ủ.

Các thí nghiệm kháng khuẩn đƣợc bố trí ngẫu nhiên, lặp lại 3 lần. Sử dụng phƣơng

pháp phân tích phƣơng sai (ANOVA) theo kiểm định LSD để kết luận sự sai khác giữa

trung bình các nghiệm thức. Số liệu đƣợc thu thập và xử lý thống kê bằng phần mềm

Statgraphics Centurion 15.2 và phần mềm Excel 2010 dùng để tính toán trung bình và độ

lệch chuẩn của các phép đo.

4. Tổng kết về kết quả nghiên cứu

Kết quả nghiên cứu của đề tài đã đạt đƣợc một số hiệu quả về mặt khoa học và đào

tạo nhƣ sau:

- Lần đầu cung cấp dữ liệu phân tử (vùng trình tự trnL intron và trnL-trnF IGS)

cho 5 loài thuộc chi Thiên niên kiện ở Việt Nam.

- Lần đầu cung cấp dữ liệu về thành phần hóa học cũng nhƣ khả năng kháng khuẩn

của tinh dầu và cao chiết ethanol có trong thân rễ của loài H. pierreana.

- Kết quả của đề tài góp phần đào tạo 2 kỹ sƣ ngành Công nghệ sinh học thông qua

2 khóa luận tốt nghiệp, đã bảo vệ thành công vào tháng 5/2019.

5 Đán giá các kết quả đã đ t đƣợc và kết lu n

Kết quả nghiên cứu của đề tài đã đạt đƣợc một số hiệu quả về mặt khoa học, công

nghệ và kinh tế xã hội nhƣ sau:

Nghiên cứu đã ứng dụng chỉ thị phân tử nhằm xác định vị trí phân loại của một số

loài thuộc chi Thiên niên kiện ở Việt Nam. Từ đó, kết quả đã xác nhận lại các quan điểm

trái ngƣợc về vị trí phân loại của các loài này bởi nhiều nhà nghiên cứu trƣớc đây.

Xác định đƣợc thành phần hóa học cũng nhƣ khả năng kháng khuẩn từ tinh dầu và

cao chiết ethanol của loài H. pierreana. Từ đó, hƣớng tới ứng dụng loài này vào thực tiễn

trong tƣơng lai.

6. Tóm tắt kết quả

Tóm tắt

Thiên niên kiện (Homalomena) là một chi có nhiều loài có dƣợc tính và đƣợc sử dụng

nhiều trong y học cổ truyền ở Việt Nam và một số nƣớc trên thề giới. Ở Việt Nam, chi này

11

hiện có 5 loài gồm H. conchinchinensis, H. occulta, H. pendula, H. pierreana và H.

vietnamensis. Nghiên cứu này sử dụng các phƣơng pháp sinh học phân tử, sắc ký khí ghép

khối phổ (GC/MS), sắc ký lỏng ghép khổi phổ (LC/MS) và phƣơng pháp kháng khuẩn nhằm

xác định mối quan hệ di truyền của các loài thuộc chi Thiên niên kiện ở Việt Nam cũng nhƣ

cho thấy thành phần hóa học, khả năng kháng khuẩn từ tinh dầu và cao chiết ethanol của

loài Thiên niên kiện Pi-e (H. pierreana). Kết quả phân tích vùng trình tự trnL intron và

trnL-trnF IGS của 5 loài thuộc chi Thiên niên kiện ở Việt Nam đã làm sáng tỏ một số vấn

đề về phân loại mà các nghiên cứu trƣớc đây có nhiều ý kiến trái chiều, theo đó, đã cho thấy

loài H. conchinchinensis và H. aromatica là 2 loài hoàn toàn tách biệt so với loài H. occulta.

Kết quả xác định thành phần hóa học và khả năng kháng khuẩn của loài H. pierreana cho

thấy, trong tinh dầu ly trích từ thân rễ và lá của loài nghiên cứu có chứa tƣơng ứng 9 và 10

hợp chất; cao chiết ethanol từ thân rễ loài H. pierreana có chứa 10 hợp chất. Ngoài ra, cao

chiết và tinh dầu của loài H. pierreana có khả năng năng kháng lại các chủng vi khuẩn kiểm

định gồm 2 chủng gram dƣơng (B. cereus và S. aureus) và 4 chủng gram âm (E. coli, P.

aeruginosa, S. enteritidis và S. typhimurium).

Từ khóa: Homalomena, cây phát sinh loài, tinh dầu, cao chiết ethanol, kháng khuẩn.

Abstract

Homalomena is a genus of the Araceae family which contains several remedies used

extensively in traditional Vietnamese medicine. In Vietnam, this genus includes five

species: H. conchinchinensis, H. occulta, H. pendula, H. pierreana, and H. vietnamensis. In

this study, molecular biology techniques, gas chromatography–mass spectrometry, and

liquid chromatography–mass spectrometry were used to determine taxonomic relationships

of Homalomena genus in Vietnam, chemical composition of ethanol extract and essential oil

from H. pierreana rhizome. The analysis results of trnL intron và trnL-trnF IGS of five

species belonging to Homalomena genus elucidated that H. conchinchinensis and H.

aromatica are two different species as compared with H. occulta, which was one of the

unclear problem about classification of Homalomena genus. Chemical compositions of

essential oil extracted from H. pierreana rhizome and leaf contained 9 and 10 compounds,

respectively. Additionally, the presence of 10 compounds in ethanol extract of H. pierreana

rhizome was confirmed. Futhermore, the anti-bacterial activity of essential oil and ethanol

extract of this species against 6 tested organisms, including of 2 Gram posivitie bacteria (B.

12

cereus and S. aureus) and 4 Gram negative bacteria (E. coli, P. aeruginosa, S. enteritidis,

and S. typhimurium) also proved.

Keywords: Homalomena, phylogeny, essential oil, ethanol extract, antibacterial

activity.

III. Sản phẩm đề tài, công bố và kết quả đào t o

3.1. Kết quả nghiên cứu (sản phẩm d ng 1,2,3)

TT Tên sản phẩm

Yêu cầu khoa học hoặc/và chỉ tiêu

kinh tế - kỹ thu t

Đăng ký Đ t đƣợc

2 Sản phẩm dạng IV 2 bài báo khoa học cấp

Trƣờng

Đã đƣợc chấp nhận đăng

bài của Tạp chí

3 Sản phẩm dạng IV Tham gia đào tạo 2 khóa luận tốt nghiệp

Ghi chú:

- Các ấn phẩm khoa học (bài báo, báo cáo KH, sách chuyên khảo…) chỉ đƣợc chấp

nhận nếu có ghi nhận địa chỉ và cảm ơn trƣờng ĐH Công Nghiệp Tp. HCM đã cấp kính phí

thực hiện nghiên cứu theo đúng quy định.

- Các ấn phẩm (bản photo) đính kèm trong phần phụ lục minh chứng ở cuối báo cáo.

(đối với ấn phẩm là sách, giáo trình cần có bản photo trang bìa, trang chính và trang cuối

kèm thông tin quyết định và số hiệu xuất bản).

3.2. Kết quả đào t o

TT Họ và tên

Thời gian

thực hiện

đề tài

Tên đề tài

Tên chuyên đề nếu là NCS

Tên luận văn nếu là Cao học

Đã

bảo vệ

Sinh viên Đại học

1. Nguyễn

Thanh Lan

6 tháng Xác định mã vạch DNA, thành phần hóa học và

kháng khuẩn từ cao chiết ethanol của loài thiên niên

kiện Pi-e (Homalomena pierreana)

X

2. Lê Bích

Trâm

6 tháng Xác định mã vạch DNA, thành phần hóa học và

kháng khuẩn từ tinh dầu của loài thiên niên kiện pi￾e (Homalomena pierreana)

X

Ghi chú:

13

- Kèm bản photo trang bìa chuyên đề nghiên cứu sinh/ luận văn/ khóa luận và bằng/giấy

chứng nhận nghiên cứu sinh/thạc sỹ nếu học viên đã bảo vệ thành công luận án/ luận

văn;( thể hiện tại phần cuối trong báo cáo khoa học)

IV. Tình hình sử dụng kinh phí

T

T

N i dung chi

Kinh phí

đƣợc duyệt

(triệu đồng)

Kinh phí

thực hiện

(triệu đồng)

Ghi

chú

A Chi phí trực tiếp

1 Thuê khoán chuyên môn 3,0 3,0

2 Nguyên, nhiên vật liệu, cây con.. 29,932 29,932

3 Thiết bị, dụng cụ 8,7 8,7

4 Công tác phí

5 Dịch vụ thuê ngoài

6 Hội nghị, hội thảo,thù lao nghiệm thu giữa kỳ

7 In ấn, Văn phòng phẩm 2,0 2,0

8 Chi phí khác

B Chi phí gián tiếp

1 Quản lý phí

2 Chi phí điện, nƣớc

Tổng số 43,632 43,632

V. Kiến nghị (về phát triển các kết quả nghiên cứu của đề tài)

- Cần có các nghiên cứu về bảo tồn cũng nhƣ phát triển tiềm năng của loài H.

pierreana nhằm có thể ứng dụng loài này vào thực tiễn trong tƣơng lai.

- Nghiên cứu nhiều phƣơng pháp tách chiết tinh dầu nhằm nâng cao hiệu suất chƣng

cất.

- Nghiên cứu ứng dụng thêm nhiều chỉ thị phân tử nhằm làm rõ hơn nữa mối quan hệ

về mặt phân loại của các loài Thiên niên kiện ở Việt Nam.

VI. Phụ lục sản phẩm (liệt kê minh chứng các sản phẩm nêu ở Phần III)

Tp. HCM, ngày ........ tháng........ năm .......

Chủ nhiệm đề tài Phòng QLKH&HTQT (ĐƠN VỊ)

Trƣởng (đơn vị)

35

Chương 2

CƠ SỞ LÝ THUYẾT XÁC ĐỊNH THỜI GIAN CẤP ĐÔNG

THỰC PHẨM

2.1. Tính chất nhiệt vật lý của thực phẩm

Tính chất nhiệt vật lí của thực phẩm là những thông số quan trọng đối với kỹ thuật

bảo quản lạnh đông, yếu tố này có mặt trong quá trình biến đổi trạng thái thông qua

những quan hệ về trao đổi nhiệt và ảnh hưởng đến tốc độ truyền nhiệt trong khi cấp

đông.

Các thông số chính của quá trình cấp đông bao gồm: khối lượng riêng ρ(kg/m3

),

nhiệt dung riêng C(kJ/kg.K), hệ số dẫn nhiệt λ(W/m.K), hệ số khuếch tán a=λ/C.ρ (m2

/s),

enthalpy H(kJ/kg). Việc tìm hiểu và xây dựng mô hình xác định các tính chất nhiệt vật

lý không ngoài mục đích là đưa ra quy trình công nghệ chế biến và bảo quản đông lạnh

hợp lí, hiệu quả nhằm nâng cao chất lượng, giá trị dinh dưỡng của thực phẩm[4].

Nhiều nhà nghiên cứu về vấn đề trên đã thiết lập các mô hình toán dựa vào khối

lượng và thông số nhiệt vật lý khác có trong thực phẩm như thành phần hóa học, khối

lượng riêng và nhiệt độ. Kết quả cho thấy hệ số dẫn nhiệt chịu ảnh hưởng của cả thành

phần hóa học, khối lượng riêng và nhiệt độ trong khi đó nhiệt dung riêng chỉ bị chi phối

bởi thành phần hóa học và nhiệt độ. Một vài mô hình xây dựng hệ số dẫn nhiệt, nhiệt

dung riêng của các thành phần chính là các hàm tuyến tính theo nhiệt độ từ -400C÷1500C.

Tuy nhiên thực chất mối quan hệ giữa hệ số dẫn nhiệt, nhiệt dung riêng với nhiệt độ là

không tuyến tính. Do đó việc xác định yếu tố đó một cách chính xác thì tương đối phức

tạp và chưa đáp ứng yêu cầu. Chỉ có xác định thành phần khối lượng riêng của thực

phẩm đã có rất nhiều nghiên cứu nên công thức xác định có tính chính xác cao[15].

Một vấn đề đặt ra là thông thường các tính chất nhiệt vật lý của thực phẩm được

tính toán dễ dàng khi nhiệt độ của chúng trên điểm kết tinh. Tại điểm kết tinh nước bắt

đầu đóng băng, quá trình biến đổi trạng thái của nước diễn ra, nhiệt độ càng xuống thấp

lượng tinh thể đá tạo thành càng nhiều. Tính chất giữa tinh thể đá và nước là rất khác

nhau vì vậy mà các tính chất nhiệt vật lý của thực phẩm lại thay đổi rất lớn, các thông

số nhiệt vật lý như nhiệt dung riêng và hệ số dẫn nhiệt lại dao động nhiều xung quanh

điểm kết tinh vì vậy xem xét quá trình biến đổi và xác định giá trị các thông số nhiệt vật

lý trên và dưới điểm kết tinh cũng thật sự không dễ dàng.

Trong công nghệ cấp đông, thông số quan trọng cần xác định để thiết kế quá trình

và thiết bị trong làm lạnh và cấp đông là thời gian và phụ tải nhiệt. Việc xác định kích

thước của thiết bị làm lạnh, cấp đông chính xác khi ta biết được năng suất và thời gian

ổn định của sản phẩm. Cho nên việc xác định chính xác các thông số nhiệt vật lý của

sản phẩm trong quá trình thật sự rất cần thiết.

2.2. Mô hình xác định tính chất nhiệt vật lý sử dụng trong mô phỏng quá trình cấp

đông thực phẩm

2.2.1. Cơ sở lý thuyết

❖ Thành phần băng, nước kết đông và nước không kết đông

36

Sự thay đổi pha của nước, giữa nước và băng trong thực phẩm đã ảnh hưởng đến

sự thay đổi tính chất của một số loại thực phẩm trong quá trình kết đông và rã đông.

Tổng thành phần của nước trong thực phẩm đông lạnh gồm có ba phần: Nước có thể kết

đông, nước không thể kết đông và nước đã kết đông được thể hiện như sau:

w fw uw i 0

x x x x = + +

(2.1)

Trong đó :

w0

x

: Thành phần của nước tại điểm đóng băng trong thực phẩm

fw x

: Thành phần nước có thể kết đông

uw x

: Thành phần nước không thể kết đông

i

x

:Thành phần băng

Mặc khác tổng lượng nước trong một nguyên liệu thực phẩm bằng tổng hai thành

phần nước có thể kết đông và nước không thể kết đông:

w fw uw x x x = +

(2.2)

Phương pháp xác định các thành phần khác nhau của nước trong thực phẩm là điều

kiện cần thiết để có thể ước tính được các tính chất nhiệt của thực phẩm. Nước không

kết đông là thành phần không kết đông có trong nguyên liệu thực phẩm khi cấp đông

thực phẩm ở môi trường -400C. Kí hiệu của thành phần nước không kết đông là xuw

thường được đo và biểu hiện dưới dạng tỷ lệ kg nước không kết đông trên tổng kg chất

rắn khô, B[15]:

0 0 . (1 ) uw s w x B x B x = = −

(2.3)

Giá trị B cho các loại thực phẩm khác nhau được cho trong bảng 2.1.

Bảng 2.1 Phạm vi giá trị của B để tính toán thành phần nước không kết đông [15]

Nguyên liệu thực phẩm B

Thịt, cá 0,14 – 0,32

Sucrose 0,30

Glocose 0,15 – 0,20

Trứng 0,11

Bánh mỳ 0,11 – 0,14

Rau 0,18 – 0,25

Riedel đã cung cấp những cơ sở dữ liệu cho thấy sự biến đổi nhanh chóng của

thành phần nước không kết đông trong quá trình cấp đông của thực phẩm ở trong một

phạm vi khá rộng. Biểu đồ dưới đây sẽ cho thấy sự thay đổi thành phần của băng ứng

với nhiệt độ của một loại thực phẩm trong quá trình kết đông[4].